Simulasi Soal Olimpiade Biologi SMA Standar IBO : 2025 (7)

Pembahasan Soal 1

Waktu pembelahan (generation time) bakteri = 30 menit. Dalam 5 jam terdapat 10 periode 30 menit (5 jam = 300 menit, 300 ÷ 30 = 10). Jika jumlah awal sel = 200, maka jumlah sel setelah 10 pembelahan:

\[ N = N_0 \times 2^n = 200 \times 2^{10} = 200 \times 1024 = 204{,}800 \] Jadi, perkiraan jumlah sel bakteri = 204.800 sel.

Pembahasan Soal 2

Persilangan Aa × aa menghasilkan 50% Aa dan 50% aa. Yang berfenotipe kuning (dominan) adalah Aa, dengan proporsi 1/2. Dari 400 biji, jumlah tanaman berbiji kuning = 1/2 × 400 = 200.

Pembahasan Soal 3

Bakteri Gram-positif memiliki lapisan peptidoglikan yang tebal pada dinding sel, sedangkan Gram-negatif memiliki lapisan peptidoglikan lebih tipis namun memiliki membran luar (outer membrane) tambahan yang mengandung lipopolisakarida. Perbedaan ini memengaruhi sensitivitas bakteri terhadap antibiotik; Gram-positif umumnya lebih rentan terhadap antibiotik yang menyerang sintesis peptidoglikan (misalnya penisilin), sementara Gram-negatif lebih resisten terhadap beberapa antibiotik karena memiliki membran luar pelindung.

Pembahasan Soal 4

Persamaan Michaelis–Menten: \[ v = \frac{V_{\max} [S]}{K_M + [S]} \] Jika [S] = 2K_M, maka:

\[ v = \frac{V_{\max} \times 2K_M}{K_M + 2K_M} = \frac{2 V_{\max} K_M}{3 K_M} = \frac{2}{3}V_{\max} \] Jadi, fraksi kecepatan reaksinya adalah \(\frac{2}{3} \approx 66.7\%\) dari V_max.

Pembahasan Soal 5

Tumbuhan paku memiliki dua mekanisme reproduksi:
1. Sporofit: Menghasilkan spora melalui sporangium (meiosis). Spora ini akan berkecambah menjadi protalus (gametofit).
2. Gametofit: Memproduksi gamet jantan (anteridium) dan betina (arkegonium). Pembuahan menghasilkan zigot yang tumbuh menjadi sporofit baru.

Dalam siklus hidup paku, fase sporofit dan gametofit terjadi secara bergantian (metagenesis).

Pembahasan Soal 6

Di hutan tropis, suhu dan kelembapan tinggi mempercepat dekomposisi, sehingga materi organik cepat terurai dan cepat diserap oleh vegetasi. Akibatnya, lapisan humus yang terbentuk di tanah relatif tipis karena nutrien segera diambil tumbuhan. Berbeda dengan hutan beriklim sedang, dekomposisi lebih lambat, sehingga humus menumpuk dan tanah lebih subur dalam jangka panjang.

Pembahasan Soal 7

Ikan air tawar cenderung menangkap ion-ion garam dan mengekskresikan air berlebih (karena lingkungan hipotoni relatif terhadap cairan tubuh). Ginjal mereka menghasilkan urine encer, dan insang menyerap ion dari air. Ikan air laut hidup di lingkungan hipertonik, sehingga mereka cenderung kehilangan air dan menyerap garam berlebih. Mereka minum air laut dan mengekskresikan garam berlebih melalui insang, serta menghasilkan urine sangat pekat.

Pembahasan Soal 8

Pada penampang melintang daun eudikot, label yang umum adalah:
A: Epidermis atas (upper epidermis)
B: Mesofil palisade (palisade mesophyll)
C: Mesofil spons (spongy mesophyll)

Pembahasan Soal 9

Mutasi gain-of-function terjadi ketika protein hasil ekspresi gen menjadi lebih aktif, lebih stabil, atau diekspresikan di tempat/waktu yang tidak biasa. Contohnya adalah mutasi pada gen reseptor pertumbuhan yang menyebabkan reseptor terus aktif tanpa perlu ligan, mengakibatkan pembelahan sel berlebihan (umum pada kasus kanker).

Pembahasan Soal 10

Fotolisis air di Fotosistem II menghasilkan elektron yang menggantikan elektron yang terexcite dan lepas dari klorofil, serta menghasilkan O₂ bebas. Oksigen ini dilepaskan ke atmosfer, yang esensial bagi respirasi aerobik pada makhluk hidup. Proses ini juga menyediakan proton (H⁺) untuk membentuk gradien proton yang diperlukan dalam sintesis ATP.

Pembahasan Soal 11

Fenotipe resesif (aa) = 360 dari 1000 individu. Dalam Hardy-Weinberg, fenotipe resesif = q² = 360/1000 = 0.36. Sehingga q = sqrt(0.36) = 0.6. Dengan p + q = 1, maka p = 1 - 0.6 = 0.4.

Pembahasan Soal 12

Pada kondisi anaerob, sel otot mengubah piruvat menjadi asam laktat untuk meregenerasi NAD⁺ sehingga glikolisis dapat terus berlangsung dan menghasilkan sedikit ATP. Penumpukan asam laktat berkontribusi terhadap penurunan pH di otot, yang dapat menyebabkan rasa nyeri dan kelelahan.

Pembahasan Soal 13

Contoh interaksi antagonistik:
1. Predasi: Satu organisme (predator) membunuh organisme lain (mangsa).
2. Parasitisme: Parasit hidup pada inang dan merugikan inang namun tidak selalu membunuhnya segera.

Perbedaannya adalah predasi secara langsung memakan/membunuh mangsa, sedangkan parasitisme biasanya menyerap sumber daya inang lebih lama.

Pembahasan Soal 14

Protista fotosintetik yang dipindahkan ke lingkungan gelap total akan beralih ke heterotrof (jika mampu), misal dengan menyerap nutrien organik dari lingkungan atau dengan melakukan fagositosis organisme lain (tergantung spesies). Sebagian protista juga dapat membentuk kista untuk bertahan hidup hingga kondisi terang kembali.

Pembahasan Soal 15

Alveolus memiliki permukaan yang sangat tipis (epitel skuamosa tipis) dan banyak kapiler darah di sekitarnya. Hal ini memaksimalkan luas permukaan dan meminimalkan jarak difusi antara udara dan darah, sehingga memudahkan pertukaran O₂ dan CO₂.

Pembahasan Soal 16

Sistem imun adaptif meliputi:
1. Kekebalan humoral (sel B): Produksi antibodi oleh sel B plasma untuk menetralkan/menghilangkan patogen.
2. Kekebalan seluler (sel T): Sel T sitotoksik dapat langsung membunuh sel yang terinfeksi patogen, sedangkan sel T helper membantu mengaktifkan sel B dan sel T lain.

Pembahasan Soal 17

Peningkatan CO₂ di atmosfer menyebabkan lebih banyak CO₂ terlarut di laut, membentuk asam karbonat (H₂CO₃), yang menurunkan pH air laut (ocean acidification). Kondisi ini dapat mengganggu organisme yang bergantung pada kalsium karbonat (seperti terumbu karang, moluska), karena pembentukan cangkang/kerangka terganggu.

Pembahasan Soal 18

Regulator transkripsi (faktor transkripsi) menempel pada daerah promoter atau enhancer (elemen cis) untuk meningkatkan atau menurunkan ekspresi gen. Mereka bekerja sama dengan protein lain (koaktivator atau korepresor) untuk memfasilitasi (atau menghambat) binding dari RNA polimerase ke promoter, sehingga mengontrol waktu, tempat, dan tingkat ekspresi gen.

Pembahasan Soal 19

Respons hipersensitif adalah mekanisme pertahanan di mana sel-sel yang terinfeksi (atau di sekitarnya) “mengorbankan diri” dengan melakukan kematian sel terprogram (apoptosis), sehingga penyebaran patogen dibatasi. Dengan mematikan sel yang terinfeksi, virus tidak dapat menyebar lebih jauh dalam jaringan tanaman.

Pembahasan Soal 20

Contoh sistem selain XX-XY adalah ZZ-ZW, yang terdapat pada burung, beberapa reptil, dan ikan. Pada sistem ini, jantan memiliki kromosom seks ZZ (homogametik), sedangkan betina memiliki kromosom ZW (heterogametik). Artinya, betina yang menentukan jenis kelamin keturunannya (karena membawa kromosom Z atau W dalam sel telurnya).